ANALISIS BUCKLING RESPON STRUKTUR AKIBAT PENAMBAHAN FRAME PADA MODEL FUSELAGE BERPENGUAT GRID MATERIAL KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Struktur dengan penguat grid telah diteliti banyak peneliti untuk menggantikan struktur konvensional dan struktur sandwich. Struktur grid dianggap memiliki rasio kekuatan dan kekakuan terhadap berat yang tinggi dibandingkan dua struktur tersebut. Pengaplikasian material komposit pada struktur grid diharapkan dapat menyaingi kekuatan material allumunium. Pada fuselage terdapat frame penguat yang berfungsi untuk memberikan kekuatan tambahan pada fuselage dalam menerima dan mendistribusikan beban, frame juga berfungsi untuk mempertahankan bentuk struktur fuselage pesawat terbang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon struktur akibat penambahan frame pada model fuselage struktur grid komposit terhadap fenomena buckling. Struktur fuselage yang diteliti memiliki 5 buah frame dan 60 buah stringer dengan sudut 45°, material yang digunakan pada struktur fuselage yaitu komposit carbon fiber dengan susunan laminat symetri-quasi-isotropic 8 layer. Analisis buckling dilakukan dengan memberikan beban bending dan torsi sebesar 10.000 N dengan kondisi batas yang diasumsikan sebagai cantiliver beam. Perhitungan buckling menggunakan metode elemen hingga (MEH) dengan perangkat lunak MSC.Patran-Nastran. Penelitian ini juga membahas pengaruh variasi bentuk profil frame, variasi beban dan perbandingan dengan struktur konvensional. Hasil analisis yang diperoleh yaitu penambahan frame pada struktur grid dapat meningkatkan nilai buckling factor dan critical buckling load. Hasil variasi bentuk profil frame menunjukan bahwa profil frame beam-section memiliki buckling factor yang paling tinggi, dari 5 kasus model fuselage yang diteliti, model fuselage dengan profil frame beam-section memberikan nilai buckling factor sebesar 2,304. Hal ini dapat disimpulkan bahwa struktur grid dengan profil frame beam-section lebih baik dalam merespon fenomena buckling dibandingkan dengan struktur grid profil frame T-section dan Z-section serta struktur konvensional.

Kata kunci : Fuselage, Struktur grid, Analisis buckling, Metode Elemen Hingga,